專利名稱：油田井口液量簡易測量裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種應用在油井產液量計量領域中的裝置。
背景技術：
目前油田常用的油井產量計量方法主要包括玻璃管量油孔板測氣、翻斗量油孔板測氣、兩相分離計量法和三相分離計量法、工況數據分析法等。玻璃管量油是國內各油田普遍采用的傳統方法，約占油井總數的90%以上。該方法的好處在于裝備簡單、投資少，但由于采用間歇量油的方式來折算產量，導致原油系統誤差較大，約為10% 20%。翻斗量油主要由量油器、計數器等組成。一個斗裝滿時翻倒排油，另一個斗裝油，反復循環累積油量。這種量油裝置結構簡單，具有一定計量精度，主要缺點在于設備投資較大、不能應用普通的計量罐，而且經常出現漏量或倒不干凈的情況，對于產量很低的稠油適應性稍好些。兩相分離計量是將油井采出液分離成氣體和液體，然后分別對其進行計量。兩相分離計量設 備主要由兩相分離器、氣體流量計、液體流量計、含水分析儀等組成。其中，氣體流量計和液體流量計計量油井的產氣量和產液量，含水分析儀測量分離出液體的含水率，由此計算出油井的油、氣、水產量。另一種形式的計量設備由兩相分離器、質量流量計和氣體流量計組成。質量流量計測量分離出的液量，并計算出其中的含水率，從而測量出油井的油、氣、水產量。這種計量裝置投資較少、操作簡便，在我國油田中獲得了較多的應用。該方法的主要缺點是需要較復雜的地面管線和流程，地面管線和建站投資大。三相分離計量是把油、氣、水分離后分別計量，分離后原油含水較低，原油測量誤差降低，不受油井含水率的影響。但要想把特高含水原油分離成低含水原油并進行計量，工藝技術十分復雜，而且數量很大的游離水經常攜帶一部分原油，造成很大誤差，且所需的設備儀表多、投資大、管理操作難度大、維修費用高。工況數據分析法主要是根據停產前后拉力、扭矩、有功功率、液位傳感器環空液面值等的變化，計算得出采油井井口輸油管線三相流流量及單井日產液量、環空液面的變化。該計量方法計量結果相對比較精確，但需要對油井進行停產，影響油井產量。總之，以上各方法中都存在著一些問題，難以實現對油井產液量進彳簡便的測量。
發明內容
為了解決背景技術中所提到的技術問題，本發明提供了一種油田井口液量簡易測量裝置，該種裝置采用不停產、不分離計量的方式，具有結構簡單、便于攜帶、成本低和測量數據可靠等特點，可以實現對油井產液量進行快速簡便的測量。本發明的技術方案是該種油田井口液量簡易測量裝置，由油井旁通閥左、右端快速接頭，以及左、右端軟管，以及左、右端旋轉接頭，以及左、右端容球三通，以及左、右端直流電感式接近開關，以及非金屬圓管、金屬球、通過速度表、直流電源和卸壓閥構成。其中左、右端容球三通內分別置有左、右擋絲，油井旁通閥左、右端快速接頭與左、右端軟管和左、右端旋轉接頭以及左、右端容球三通分別對應依次相連接；左、右端容球三通之間連接非金屬圓管，金屬球置于左、右端容球三通內，通過擋絲限位；左、右端直流電感式接近開關的控制信號輸出端分別連接至通過速度表的對應開關量信號輸入端；左、右端容球三通在管路中的連接方式為轉動式結構，即左、右端容球三通可旋轉為倒置的T型結構。本發明具有如下有益效果該種簡易測量裝置由快速接頭、高壓軟管、旋轉接頭、控制閥、容球三通、直流電源、直流電感式接近開關、非金屬管、金屬球以及通過速度表等組成，應用本裝置能夠采用不停產的方式對油井液量進行計量，不影響油井生產；而且不進行預先分離、不改變油井工況，從而可以實現對油井產液量的快速、便捷和可靠的測量。本發明為油田井口液量計量提供了一個新的思路，可有效應用于石油、化工等行業的多相流介 質中的液量計量，投資少、操作簡單、攜帶方便。
圖I是本發明的結構示意圖，為圖I中虛線框所指部分。圖2至圖4是本發明的具體操作過程及工作原理示意圖。圖5是本發明所述容球三通的結構示意圖。圖中I-左端快速接頭，2-左端軟管，3-左端旋轉接頭，4-左端容球三通，5-左擋絲，6-金屬球，7-左端直流電感式接近開關，8-通過速度表，9-非金屬圓管，10-直流電源，11-右端直流電感式接近開關，12-右端容球三通，13-右擋絲，14-右端旋轉接頭，15-卸壓閥，16-右端軟管，17-右端快速接頭18-2號油井旁通閥，19-油井主管，20-油井總閥，21_1號油井旁通閥。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明作進一步說明由圖I所示，該種油田井口液量簡易測量裝置，由油井旁通閥左端快速接頭I、右端快速接頭17，以及左端軟管2、右端軟管16，以及左端旋轉接頭3、右端旋轉接頭14，以及左端容球三通4、右端容球三通12，以及左端直流電感式接近開關7、右端直流電感式接近開關11，以及非金屬圓管9、金屬球6、通過速度表8、直流電源10和卸壓閥15構成。其中左、右端容球三通內分別置有左擋絲5和右擋絲13，油井旁通閥左、右端快速接頭與左、右端軟管和左、右端旋轉接頭以及左、右端容球三通分別如圖所示對應依次相連接；左、右端容球三通之間連接非金屬圓管9，金屬球6置于左、右端容球三通內，左、右端容球三通的結構示意圖如圖5所示，內部分別通過左、右擋絲限位。左端直流電感式接近開關7、右端直流電感式接近開關11的控制信號輸出端分別連接至通過速度表8的對應開關量信號輸入端；左、右端容球三通在管路中的連接方式為轉動式結構，即左、右端容球三通可旋轉為倒置的T型結構。具體實施時，金屬球6的球徑較非金屬圓管9的管徑略小3 5mm左右。本發明利用金屬球在井口氣液混合介質的帶動下運動，當然，由于金屬球的球徑略小，因此主要是液體介質的帶動。利用直流電感式接近開關感知金屬球的運動，通過速度表計算其運動速度，通過考慮金屬圓管的截面面積，再根據實際工況加以參數修正，就可以得出混合介質中液體流量的大小。計算公式為Q = k-^—^-
4 t 式中Q為液量，m3/s ；k為修正系數；d為非金屬圓管內徑，單位為米；I為左端直流電感式接近開關7與右端直流電感式接近開關11之間的距離，單位為米；t為通過速度表記錄的金屬球通過的時間，單位為秒。直流電感式接近開關的前端(相當于傳感器探頭部分)應當適當接近非金屬圓管，具體的距離應當參照所選用的直流電感式接近開關的使用說明，同時也要考慮金屬球與非金屬圓管之間可能存在的最大空隙。本發明在油田井口的具體操作過程及工作原理如下如圖2所示，在進行油井液量測量之前，首先置左端容球三通4呈倒「并將金屬球6置于容球三通中呈凸出狀態的容球腔中。由于左端容球三 右端容球三通12在設計上始終保持180°相對狀態，因此，此時右端容球 呈正T狀態。利用快速接頭將測量裝置與I號油井旁通閥21和2號油井旁通閥18相連；分別打開2個油井旁通閥，全開后，關閉油井主管上的油井總閥；運行幾分鐘，排空管線內在測試裝置與油井連接過程中進入的空氣，同時也確保油井產物流動狀態恢復為與平時運轉狀態相一致的工況；準備進入測試狀態。如圖3所示，開始測試時，首先手動旋轉兩旋轉接頭之間的部件，使左端容球三通4呈正T狀態，同時右端容球三通12自然呈倒T狀態，金屬球6從左端容球三通的容球腔中下落，進入測試用非金屬圓管9內，隨油井產物一同向右運動；在經過左端直流電感式接近開關7時，接近開關將檢測到的信號傳給通過速度表8，開始計時；當金屬球運動到右端接近開關11時，右端接近開關11將檢測到的信號也傳給通過速度表8，計時停止，在通過速度表8上隨即顯示金屬球6通過兩個接近開關的用時，同時顯示基于預先設定參數計算得到的液體流量值。當金屬球通過右端接近開關11后，受右端容球三通中的右擋絲13限制，不能繼續向右運動，而是落入右端容球三通的容球腔中，如圖4所示。如需在同一口油井再次測量，可將油井主管上的油井總閥打開，關閉2個油井旁通閥；手動旋轉兩旋轉接頭之間的部件，使右端容球三通呈倒T狀態，同時左端容球三通自然呈正T狀態，金屬球6從容球三通的容球腔中下落，進入非金屬圓管內，使其向左運動；金屬球受左端容球三通中的擋絲限制，不能繼續向左，而落入容球三通的容球腔中；分別打開2個油井旁通閥，全開后，關閉油井主管上的油井總閥，準備進入下一次測試。針對同一口油井的全部測試完成后，將油井王管上的油井總閥打開，關閉油井芳通閥，打開卸壓閥15,卸壓后，卸下快速接頭，完成測試。
權利要求
1.一種油田井口液量簡易測量裝置，由油井旁通閥左、右端快速接頭(1，17)，以及左、右端軟管(2，16)，以及左、右端旋轉接頭(3，14)，以及左、右端容球三通(4，12)，以及左、右端直流電感式接近開關(7，11)，以及非金屬圓管(9)、金屬球(6)、通過速度表(8)、直流電源(10)和卸壓閥(15)構成；其中左、右端容球三通(4，12)內分別置有左、右擋絲(5，13)，油井旁通閥左、右端快速接頭(1，17)與左、右端軟管(2，16)和左、右端旋轉接頭(3，14)以及左、右端容球三通(4，12)分別對應依次相連接；左、右端容球三通(4，12)之間連接非金屬圓管(9)，金屬球(6)置于左、右端容球三通內，通過擋絲限位；左、右端直流電感式接近開關(7，11)的控制信號輸出端分別連接至通過速度表(8)的對應開關量信號輸入端；左、右端容球三通(4，12)在管路中的連接方式為轉動式結構，即左、右端容球三通(4，12)可旋轉為倒置的T型結構。
全文摘要
一種油田井口液量簡易測量裝置。主要解決現有技術中缺乏一種裝置可以實現對油田井口液量進行簡易計量的問題。由油井旁通閥左、右端快速接頭、兩端軟管、兩端旋轉接頭兩端容球三通、兩端直流電感式接近開關，以及非金屬圓管、金屬球、通過速度表等構成；容球三通內置有擋絲，兩端快速接頭與軟管和兩端旋轉接頭以及左、右端容球三通分別對應依次相連接；左、右端容球三通之間連接非金屬圓管，金屬球置于左、右端容球三通內；直流電感式接近開關的信號輸出端連接至通過速度表的對應輸入端；容球三通在管路中的連接方式為轉動式結構，即左、右端容球三通為可旋轉為倒置的T型結構。所述裝置結構簡單、便于攜帶，可實現對油井產液量快速簡便的測量。
文檔編號E21B47/00GK102644456SQ20121013391
公開日2012年8月22日 申請日期2012年5月3日 優先權日2012年5月3日
發明者張勇, 徐保蕊, 李德民, 楊蕊, 王宣, 蘇燕, 趙文欣, 趙立新, 黃雯雯 申請人:東北石油大學